主题：【原创】四十而不惑（上） -- 晨枫

波音747四十岁了！1969年2月9日，航空史上一代传奇波音747首飞成功，开创了民航的宽机身时代。近40年来，波音747作为世界最大客机的王位一直不可动摇，直到A380在2007年10月投入新加坡航空公司的航班服务，才恋恋不舍地把王冠交出。

1969年2月9日，波音747首飞成功，开创了一个40年之久的传奇

在美国历史上，有“呼啸的二十年代”的说法，火爆的经济和高涨的人气使二十年代成为三十年代大萧条前华丽的闪光。对于航空技术来说，60年代也是呼啸的年代，大跃进式的疯狂将超音速带入了民航。但由于油耗和噪音等原因，超音速客机的热潮像五分钟热度，来得猛去得快。图144只经过短暂的航线运行就撤出了航班服务，美国的SST计划的口气比力气大（三倍音速，200座以上的容量），最终嘎然而止，只有协和式惨淡经营了30年。

另一方面，美国空军在1963年启动巨型运输机CX-HLS计划，要求新一代运输机的最大载重达到80吨以上，载重52吨时航程达到9200公里以上，大大超过刚开始服役的C-141的能力上限。波音、洛克希德和道格拉斯最终获得资格竟标，通用电气、普拉特惠特尼获得对发动机的竟标资格。

波音的CX-HLS方案，日后成为波音747的基础

洛克希德的CX-HLS最后入选，日后成为C-5“银河”式运输机

首尾可对穿装卸是CX-HLS的重要要求，不对穿装卸时，也可以从两端同时装卸，装卸速度加倍。人们正在从大开的艏门登机参观，尾门的“蚌壳门”已经向两侧大开，但尾跳板被机翼挡住了，看不见

CX-HLS明确要求可以从机头到机尾“对穿”装卸，便利机动车辆的上下。为了满足这个要求，波音、道格拉斯和洛克希德都把驾驶舱移到机舱天花板以上，以容纳机艏门。道格拉斯在机身以上设计了一个战斗机座舱一样的驾驶舱，洛克希德则是从高置的驾驶舱后拉出一条和机舱平行的长长的机脊，一直延伸到垂尾，这也作为上单翼的安装点。波音则取两者的折中，大大加大道格拉斯的机顶驾驶舱，但没有像洛克希德一样一直延伸到垂尾。洛克希德最后赢得竟标，推出C-5“银河”式运输机，至今依然是美国最大的军用运输机。

在波音还没有落选的时候，泛美总裁胡安·特里普（Juan Trippe）已经看到了机会。大多数国家都有一个代表国家的航空公司，容许在飞机上使用国旗标识。对于美国来说，只有泛美还接近这个称号，泛美之后，再也没有一家美国航空公司可以号称代表美国了。特里普的远见是传奇性的，在30年代，他就一手促成查尔斯·林白的历史性的跨越大西洋的单飞。60年代民航客运流量急剧增长，预计涨势将持续到至少70年代，波音707一级的客机已经不能适应需要，即使加长707也很快就将不能满足需要。特里普大胆地向波音建议，将波音的CX-HLS方案改成大容量远程客机，用空前的低票价、高运能、大航程抢占正在迅速扩展的越洋民航市场。波音有意将落选的波音CX-HLS改进用于方兴未艾的民航货运，两家一拍即合，特里普当场拍下5.25亿定金，订购25架。这就是波音747的开始。

年青时的胡安·特里普还是一个小帅哥呢，他在30年代曾买下中航（China National Aviation Corp），经营中国国内航线

特里普促成了林白的跨大西洋不着陆单飞，这是航空史上里程碑式的举动。这是特里普和林白在一起

开辟迈阿密航线时的留影，从左到右：格兰·寇蒂斯（航空先驱），贝蒂·特里普（特里普夫人），安·林白（林白夫人），查尔斯·林白，机长Edwin Musick，胡安·特里普

这家伙正在盘算他的全球帝国呢

泛美作为波音747 的催生者，对波音747的设计有着决定性的影响，至今没有任何单一的航空公司对任何一架主要的民航客机的设计有如此之大的影响。1966年4月13日波音建立50周年的时候，泛美的5.25亿合同正式签订。特里普称这是“人类历史上最强大的和平武器，将和洲际导弹一样进入文明的史册”。这是当时历史上最大的一笔客机采购，但特里普也不是一盏省油的灯，拍下5.25亿，要求波音在1969年底之前交货，波音只有三年时间，实际设计时间只有28个月。这就是说，波音要在这段时间里完成全新飞机的设计、新总装厂的筹建、试飞和FAA验证。这是史无前例的疯狂，至今没有人超过这样的野心。波音747的经济性比707要改善30%，不光大大降低旅行成本，也大大拓展了潜在的市场。泛美的对手们无法坐视泛美的领先，蜂拥表达订购波音747的意向，波音747还没有问世，就已经成为一个销售上极大的成功。

但是，牛皮不是吹的，波音必须拿出真家伙来，否则热空气吹出来的气球，毕竟只是气球。波音承受住空前的压力，以比波音707更大的疯狂，将公司的命运押在波音747上。

在超音速民航的热浪尚未褪去的60年代，波音是把波音747作为超音速客机全面取代亚音速客机前的临时填补来设计的。波音747作为客机的长寿是波音始料未及的，所以波音最初是把波音747按货机设计的，日后亚音速客机不再有市场时，可以容易地转为货机，运载刚开始流行的航空集装箱。CX-HLS的机首球锥本来就是一个可以整体向上掀起的艏门，用作客机时，当然就简化成固定的机首球锥了。为了保持货舱的畅通和完整，驾驶舱依然保持在“二层楼”，形成波音747特有的“驼背”形状。

为了便于改装成货机和使用艏门，波音747的驾驶舱设在“二层楼”，形成特有的“驼背”。这是第一架波音747安装完毕，首批航空公司的标识都涂在机头两侧，各航空公司的空中小姐穿上五颜六色的制服和新飞机一起照一张公关相

CX-HLS是军用运输机，自然是上单翼，翼吊发动机既便于维修和对机翼卸载，又离地有一点距离，不至于在起飞着陆时吸进砂石。机身的多轮起落架减轻对地面的压力，有利于在野战机场起落。但作为民航客机，波音747要改成下单翼，采用较轻的前三点起落架。下单翼也可以遮蔽一点发动机噪声，改善机舱内的舒适性。下单翼离地面近，还可以利用一点地面效应，增加起飞时的升力。但上单翼改下单翼可不是把机翼搬一个地方那么简单，波音最后基本上全新设计了机翼，只是在设计原理和制造技术层面上可以和CX-HLS共享。

为了大大增加每排的座位数和减少旅客上下飞机的不便，波音从一开始就打算采用双走廊，双走廊日后成为所谓“宽机身”客机的标志。波音原先打算直接用CX-HLS的机身，全长双层，上层7座双走廊，下层8座双走廊。但FAA对紧急疏散规定的要求不能满足，最后只好放弃上层，而加宽下层到9座双走廊，最终进一步加宽到3+4+3的10座双走廊。几十年后，A380的双层设计也遇到同样的问题。但为了便于改装成货机，波音还是保留了上层的驾驶舱。不过在一开始，波音对驾驶舱后半到底干什么用没有底，开始时，这里只是用于头等舱的酒吧，后来才开始改作载客的。这倒不是波音不懂得如何增加为航空公司赢利的座位，依然是紧急疏散的要求所决定的。

波音747的上下两层为多载客提供了可能，但波音不是一开始就把上层用于载客的

早期波音747上下层之间的楼梯是螺旋形的

在没有解决上层旅客的经济疏散问题之前，上层被用作头等舱的酒吧和休息室

当然，腐朽糜烂的资产阶级光有上层还不够，下层也一起用上了，不过这样对航空公司的赢利座位的挤占很厉害

FAA要求任何客机的所有旅客必须在90秒内全部安全地疏散离机。波音招集了560名志愿者，但第一次试验时，用了两分半钟才疏散完毕，一些参试人员还受了伤。后续试验总算达到90秒的要求，但有更多的人受伤。更糟糕的是，上层的旅客是身穿吊带用滑轮放下来的，很不实用。紧急疏散的问题用了很久才解决，增加紧急疏散口，改善疏散路线，上下层之间不用盘旋楼梯，改用加宽的直楼梯，这些措施最终解决了紧急疏散问题。

波音在设计中首创了故障树（Fault Tree）方法，确保单一系统或者部件故障不至于导致全面故障。波音还大量采用了冗余系统，四台发动机分别驱动一套四余度操纵系统中的一套，所有控制面都分段，保证有足够的备用，这些措施极大地提高了系统可靠性。先进增升装置的大量采用更使得波音747可以在标准长度的跑道上起落，两两成对的主起落架在只有对角的两组还能工作时也能安全着陆。

但波音747设计中，最大的问题还是来自发动机。如果用波音707或B-52上用的涡喷发动机，波音747至少需要8台发动机，系统的复杂性和油耗都受不了。特里普对C-5上用的通用电气TF39大流量比涡扇发动机的低油耗、大推力非常感兴趣。通用电气首创大流量比涡扇，但正忙于将TF39和C-5整合，没有多余的精力来顾及波音的需要，以TF39为基础的CF6要到很多年以后才可供波音747使用，罗尔斯·罗伊斯的RB211和后来的Trent系列是更后来的事了。在CX-HLS的发动机竟标中落选的普拉特·惠特尼乘虚而入，奉上在CX-HLS竟标中落选的和TF39同级的JT-9D。问题在于JT-9D是全新的发动机，直到波音747样机制成还没有试飞过。TF39也是全新的发动机，但空军对技术风险的承受能力和认证要求和民航完全不同，这个差别最终给波音747计划带来了极大的风险，波音为此几乎砸锅，不过这是后话。

波音747的尺寸空前巨大，在当时的民航客机中，尺寸连接近的都没有。机舱宽度几乎是707的两倍，机舱内的空气就有一吨重！波音747对世界各地的机场跑道和登机设施带来很多问题，这些问题在今天A380问世时又来了一遍。但对波音来说，最大的问题是生产设施，波音在Renton的工厂不够大，于是在华盛顿州靠近军用的佩恩机场（Paine Field）的Everett另建了一个世界最大的飞机总装厂。即使不算Everett后来为767和777的生产扩建的部分，Everett的厂房体积至今仍然是世界最大，35米高，近40万平方米占地面积。沿厂房绕一圈的长度超过8000米，相当于穿越75个美式橄榄球场！但是Everett的厂房建设速度还是赶不及波音747计划疯狂的进度，第一架波音747是在没有封顶的厂房里完成的。

波音747和波音707停在一起，可以清楚地看出两者尺寸的差别

波音747的什么都是大，特别宽大的机舱是吸引旅客的最重要因素

普拉特·惠特尼JT9D发动机也是当时最大的

制造波音747的厂房也同样巨大，这是还在1967年4月造厂房的时候。厂房在1980年为波音767的制造扩建过，在1993年为波音777再次扩建

这个分段截面显示了货舱、客舱和起落架的位置，那么大的起落架的收起位置是一个不大不小的问题

四组主起落架中只要有对角的两组还能正常工作，就可以安全降落

还在制造中的波音747清楚地显示了两层地板的截面

与此同时，波音进行了大量地面试验。波音747的驾驶舱远远高于同时代的其他客机，机头锥对地面视界的遮挡和地面操控需要试飞员的意见才能决定。首席试飞员Jack Waddell设计了一个试验平台，将一个模拟的波音747驾驶舱安装在大卡车的顶上，用作地面滑行和操纵试验。人们将这个模样古怪的东西戏称为“Waddell的大车”（Waddell’s Wagon）。

• 【期刊】《西河文萃》 第20期 2009年3月2日